ارتباط چندشکلی جایگاه ژنی بتاکازئین شیر با صفات بازدهی تولید مثلی در گاوهای شیری هلشتاین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته‌ی دکترای عمومی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

2 دانشیار گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

3 استاد گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

4 استادیار گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

    هدف از انجام مطالعه­ی حاضر، شناسایی گاوهای شیری هلشتاین در دو گروه ژن­های کدکننده­ی پروتئین­های A1 و A2 بتاکازئین شیر با استفاده از روش RFLP PCR- و ارتباط آن­ها با شاخص­های تولیدمثلی بود.  بدین منظور از 41 رأس گاو هلشتاین چندشکم‌زا (فاقد هرگونه بیماری­های بالینی پیرامون زایمان)، از یک گاوداری صنعتی شیری در اطراف شهرستان شیراز نمونه خون گرفته شد.  پس از استخراج DNA کل از خون کامل، تکثیر ناحیه دارای چندشکلی (با جایگزینی اسید آمینه پرولین با هیستیدین در جایگاه 67 اسید آمینه پرتئین بتاکازئین در A1)، از هضم آنزیمی BstDE I (Dde I) جهت تعیین ژنوتیپ ژن بتا کازئین استفاده گردید.  جهت اطمینان از روش کار و هضم آنزیمی از محصولات PCR تعیین ترادف شده به عنوان کنترل استفاده شد.  مقایسه­ی شاخص­های تولیدمثلی (فاصله­ی زایمان تا اولین تلقیح، روزهای باز و تعداد تلقیح به ازای آبستنی) بین گاوهای با ژنوتیپ‌های مختلف با استفاده از آزمون کروسکال والیس انجام شد.  نتایج مطالعه­ی حاضر نشان داد که تعداد 13 (7/31 درصد)، 21 (2/51 درصد) و هفت (1/17 درصد) رأس از گاوها به ترتیب دارای ژنوتیپ A1A1، A1A2 و A2A2 بودند.  مقایسه میانگین فاصله­ی زایمان تا اولین تلقیح، روزهای باز و تعداد تلقیح به ازای آبستنی بیان­گر عدم تفاوت معنی­دار بین گاوهای مورد مطالعه دارای ژنوتیپ­های مختلف بتاکازئین بود.  بر اساس نتایج، چنین به نظر می­رسد که شناسایی و تکثیر گاوهای دارای ژن بتاکازئین A2 (A1A2 یا A2A2) بدون نگرانی از تأثیر منفی آن بر باروری گاوهای شیری، می‌تواند مدنظر قرار گیرد.  با این وجود جهت بررسی ارتباط این ژنوتیپ و میزان تولید شیر در گله­های گاو شیری نیاز به مطالعات گسترده‌تری در این زمینه وجود دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Abdel-Rahman, S. M., & Ahmed, M. M. M. (2007). Rapid and sensitive identification of buffalo’s, cattle’s and sheep’s milk using species-specific PCR and PCR–RFLP techniques. Food Control, 18(10), 1246-1249.
Berry, D. P., Friggens, N. C., Lucy, M., & Roche, J. R. (2016). Milk production and fertility in cattle. Annual review of animal biosciences, 4, 269-290.
Crowe, M. A., Hostens, M., & Opsomer, G. (2018). Reproductive management in dairy cows-the future. Irish veterinary journal, 71(1), 1-13.
De Noni, I. (2009). Scientific report of efsa review of the potential health impact of β-casomorphins and related peptides 1 Report of the DATEX Working Group on β-casomorphins.
Dematawewa, C. & Berger, P. (1998). Genetic and Phenotypic Parameters for 305-Day Yield, Fertility, and Survival in Holsteins. Journal of dairy science, 81(10), 2700-2709.
Demeter, R., Markiewicz, K., Van Arendonk, J. & Bovenhuis, H. (2010). Relationships between milk protein composition, milk protein variants, and cow fertility traits in Dutch Holstein-Friesian cattle. Journal of dairy science, 93(11), 5495-5502.
Felenczak, A., Gil, Z., Adamczyk, K., Zapletal, P. & Frelich, J. (2008). Polymorphism of milk κ-casein with regard to milk yield and reproductive traits of Simmental cows. Journal of Agrobiology, 25(2), 201-207.
Formaggioni, P., Summer, A., Malacarne, M., & Mariani, P. (1999). Milk protein polymorphism: Detection and diffusion of the genetic variants in Bos genus. Annalli della Facolta di Medicina Veterinaria Universiti de Parma, 19, 127-165.
German, J.B., Dillard, C.J. & Ward, R.E. (2002). Bioactive components in milk. Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care, 5(6), 653-658.
Gouda, E. M., Galal, M. K., & Abdelaziz, S. A. (2013). Genetic variants and allele frequencies of kappa casein in Egyptian cattle and buffalo using PCR-RFLP. Journal of Agricultural Science, 5(2), 197.
Groenen, M.A. & Van der Poel, J.J. (1994). Regulation of expression of milk protein genes: a review. Livestock Production Science, 38(2), 61-78.
Hamza, A. (2010). Kappa Casein Gene Polymorphism and its Impact on Milk Yield and Reproductive Performance Traits of Chinese Holstein Cattle** AE Hamza," ZP Yang, XL Wang," RJ Chen," HT Wu and" AI Ibrahim" College of Animal Science and Technology, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu, China “Department of Animal Production, College of Veterinary Science, Nyala University, Nyala, Sudan. Agricultural Journal, 5(5), 283-285.
Hargrove, G., Kiddy, C., Young, C., Hunter, A., Trimberger, G. & Mather, R. (1980). Genetic Polymorphisms of Blood and Milk and Reproduction in Holstein Cattle1, 2. Journal of dairy science, 63(7), 1154-1166.
Hayes, J.; Cue, R. & Monardes, H. (1992). Estimates of repeatability of reproductive measures in Canadian Holsteins. Journal of dairy science, 75(6), 1701-1706.
Hodel, F., Moll, J. & Kuenzi, N. (1995). Analysis of fertility in Swiss Simmental cattle—Genetic and environmental effects on female fertility. Livestock Production Science, 41 (2), 95-103.
Jairam, B. & Nair, P. (1901). Genetic polymorphism of milk proteins and economic characters in dairy animals.
Kamiński, S., Cieślińska, A. & Kostyra, E. (2007). Polymorphism of bovine beta-casein and its potential effect on human health. Journal of applied genetics, 48(3), 189-198.
Keating, A.F., Smith, T.J., Ross, R.P. & Cairns, M. (2008). A note on the evaluation of a beta-casein variant in bovine breeds by allele-specific PCR and relevance to β-casomorphin. Irish Journal of Agricultural and Food Research, 99-104.
Lin, C. (1992). Direct typing of milk proteins as an aid for genetic improvement of dairy bulls and cows: a review. In: Animal Breeding Abstracts, 1-10.
Lin, C.Y., McAllister, A.J., Ng-Kwai-Hang, K.F., Hayes, J.F., Batra, T.R., Lee, A.J., Roy, G.L., Vesely, J.A., Wauthy, J.M. & Winter, K.A. (1987). Association of Milk Protein Types with Growth and Reproductive Performance of Dairy Heifers. Journal of Dairy Science, 70(1), 29-39.
Martin, P., Szymanowska, M., Zwierzchowski, L. & Leroux, C. (2002). The impact of genetic polymorphisms on the protein composition of ruminant milks. Reproduction Nutrition Development, 42(5), 433-459.
Mclachlan, C.N.S. (2006). Breeding and milking cows for milk free of β-casein A1. Google Patents.
Niki, R., Kim, G., Kimura, T., Takahashi, K., Kohyama, K. & Nishinari, K. (1994). Physical properties and microstructure of rennet gels from casein micelles of different sizes. Milchwissenschaft (Germany).
Nilsen, H., Olsen, H.G., Hayes, B., Sehested, E., Svendsen, M., Nome, T., Meuwissen, T. and Lien, S. (2009). Casein haplotypes and their association with milk production traits in Norwegian Red cattle. Genetics Selection Evolution, 41(1), 1-12.
Parashar, A., & Saini, R. K. (2015). A1 milk and its controversy-a review. International Journal of Bioassays, 4(12), 4611-4619.
Peñagaricano, F. & Khatib, H. (2012). Association of milk protein genes with fertilization rate and early embryonic development in Holstein dairy cattle. Journal of Dairy Research, 79(1), 47-52.
Pryce, J., Royal, M., Garnsworthy, P. & Mao, I.L. (2004). Fertility in the high-producing dairy cow. Livestock production science, 86(1-3), 125-135.
Roginski, H., Fuquay, J.W. & Fox, P.F. (2003). Encyclopedia of dairy sciences. Volumes 1-4, Academic press.
Ruottinen, O., Ikonen, T. & Ojala, M. (2004). Associations between milk protein genotypes and fertility traits in Finnish Ayrshire heifers and first lactation cows. Livestock production science, 85(1), 27-34.
Shah, N.P. (2000). Effects of milk-derived bioactives: an overview. British Journal of Nutrition, 84, 3-10.
Swinburn, B. (2004). Beta casein A1 and A2 in milk and human health. Report to New Zealand Food Safety Authority.
Tsiaras, A., Bargouli, G., Banos, G. & Boscos, C. (2005). Effect of kappa-casein and beta-lactoglobulin loci on milk production traits and reproductive performance of Holstein cows. Journal of dairy science, 88(1), 327-334.
Veerkamp, R. & Beerda, B. (2007). Genetics and genomics to improve fertility in high producing dairy cows. Theriogenology, 68, S266-S273.
Veerkamp, R., Beerda, B. & Van der Lende, T. (2003). Effects of genetic selection for milk yield on energy balance, levels of hormones, and metabolites in lactating cattle, and possible links to reduced fertility. Livestock Production Science, 83(2-3), 257-275.
Weigel, K. & Rekaya, R. (2000). Genetic parameters for reproductive traits of Holstein cattle in California and Minnesota. Journal of Dairy science, 83(5), 1072-1080.
Welper, R. & Freeman, A. (1992). Genetic Parameters for Yield Traits of Holsteins, Including Lactose and Somatic Cell Score1. Journal of Dairy Science, 75(5), 1342-1348.
Woodford, K.B. (2007). A2 milk, farmer decisions, and risk management. In: Proceedings of the 16th International Farm Management Congress: Peer reviewed papers, 641-648.